基于Voronoi的不规则点阵结构建模及其力学性能分析

点阵结构因具有轻质、高孔隙率、高比强度、高能量吸收率等一系列优良力学特性以及减振、吸声、散热等特殊性能而备受关注。在增材制造飞速发展的背景下,点阵结构的不规则设计及可实现性迎来了新的发展期。应用Voronoi原理,利用参数化设计平台Grasshopper设计并构建了种子数分别为10,15,20的三种不规则点阵结构;通过LS-DYNA显式动力学程序进行有限元分析,模拟其压缩过程;对比三种不规则点阵结构的应力、应变及压缩过程中的能量吸收情况,分析其力学性能。仿真分析结果表明,种子数对不规则点阵结构的力学性能有重要影响,在一定限度内,提升种子数可以提高不规则点阵结构的力学性能。